JP4646165B2 - Method and apparatus for detecting medical objects, in particular dental specimen models - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医学的な歯牙標本(形成歯牙)、特に歯牙模型を製作するための装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
歯牙模型は、急勾配な壁と細微構造を特徴とし、しかも歯牙模型には細く深い穴が含まれていることがある。更に歯牙模型を計測する場合、エッジ及び急勾配面を精確に把握することが必要である。
【0003】
欧州特許出願公開第0455855号明細書に基づいて、投射光路と観察光路との間の所定の視差角度をできるだけ小さくして三角測量法に従って歯牙模型を計測することは公知である。模型は計測中、充分な精度で、定置に配置された三角測量センサによってスパイラル状に走査される。更にまた前記の光学的な測定装置を工具支持ヘッドの1つに装備して、センサを、規定の運動を介して最適の測定位置へもたらせるようにすることも公知である。工具スピンドルの運動は既知であり、かつ本来のセンサ測定値に補正量として重畳される。使用されるセンサの例として焦点検出センサが挙げられ、測定プロセスの形成方式自体は依然として未解決のままである。
【0004】
GCコーポレーション社(東京)のパンフレット”Dental CAD/CAM GN-I”に基づいて、修復歯牙の計測が公知であり、その場合レーザセンサは5軸計測で修復歯牙を計測することができる。計測ユニットは、修復歯牙を作成するための機械群の独立構成部分であり、なお前記機械群は、独立した研削機並びにプロセス制御用のコンピュータを備えている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、医学的な対象物、特に歯牙標本の模型を単純な方式で計測することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
投光ユニットと受光ユニットとを有する投射方向に可動の位置検出センサを装備し、前記投光ユニットの投射光路と前記受光ユニットの観察光路との間には特定の三角測量角度を設けてあり、かつ前記投射光路を、前記位置検出センサの運動方向に対して平行に方位づけた形式の医科的対象物、特に歯牙標本の模型を検出する装置において前記課題を解決する本発明の構成手段は、三角測量角度が10゜〜5゜よりも小であり、受光ユニットが、互いに並列的に位置していて個別に評価可能な複数の画素から成る受光アレーを有し、前記画素が信号処理装置と協働するようになっており、かつ観察光路内に、前記受光アレーに対して垂直な方向でビームを拡げるための手段が配置されている点にある。
【0007】
【発明の効果】
要するに本発明によれば、三角測量角度を10゜よりも小、殊に有利には5゜よりも小にしたことによって、歯牙キャビティ内を充分精確に測定することが可能になり、従って歯牙のエッジ及び急勾配面を精確に検出することが可能である。しかも受光ユニットが、互いに並列的に位置していて個別に評価可能な多数の画素から成る受光アレーを有し、前記画素が信号処理装置と協働するにようなっていることによって、ビーム重心を決定する場合にエッジにおける光点の二重反射及び拡がりを斟酌することが可能であり、汎用される位置検出センサ(PSD= Position Sensitive Device)の欠点をこうして回避することが可能になる。ビーム重心の決定を、少数の画素(ピクセル)の計算に制限するCCD又はフォトダイオードが有利である。更に本発明によれば、受光ユニットのアレーに対する観察光路の方位整合誤差を補償できるようにするために、観察光路内には、前記受光アレーに対して垂直な方向にビームを拡げるための手段が配置されている。位置検出センサはその場合、投射方向運動時に測定精度の範囲内で対象物の同一点を計測するように投射方向に可動である。
【0008】
投射光路及び/又は観察光路内に、光路を変向する手段が配置される場合には、三角測量角度が僅かであるにも拘わらず、投光ユニット及び/又は受光ユニットを配置するのに充分なスペースが得られる。
【0009】
位置検出センサが投射方向に可動であることに基づいて、位置検出センサの測定範囲は、投射方向で計測すべき対象物の最大寸法の精々1/10であれば充分である。
【0010】
有利な構成では投光ユニットは、視準光学素子を有するレーザ−ダイオードと該レーザ−ダイオードの作動制御素子とから成り、しかも照射出力が、パルス幅変調(PWM)式作動制御素子によって制御され、該PWM式作動素子の衝撃係数が受光器の信号から算定される。パルス幅変調とは、平均的なレーザ強度が、作動接続されたレーザと遮断されたレーザとの時間比によって設定されることを意味している。
【0011】
視準光学素子は、レーザビームを特定点に集束するレンズから成っている。
【0012】
更に本発明は、位置検出センサを備えた医科的対象物(標本)を検出する装置にも関し、その場合、位置検出センサはケーシング内に配置されており、該ケーシングには、投射光路及び/又は観察光路用の窓が設けられており、かつ該窓は、周辺温度よりも高い温度にされている。
【0013】
前記ケーシングは、研削機の研削室の内部でスピンドルモータに、かつ該スピンドルモータと緊密に熱接触した状態で配置されているのが有利である。研削プロセス中の主熱源であるスピンドルモータとの緊密な熱接触によって、前記窓はスピンドルモータの温度を充分に受け、その結果研削機の研削室内の多湿で温かい条件下において窓の曇りひいてはセンサの測定値の誤測定は回避される。
【0014】
2つの受光ユニットを使用することによって、特にエッジ計測域における測定精度を改善することが可能である。その場合、両受光ユニットは投射光路に対して鏡面対称的に配置されるのが有利であり、このように構成すれば三角測量法の非対称的幾何学形態が相殺される。受光器信号の場合、その都度より発言力のある信号は、例えばより高い強度に関して、或いは、より明晰な焦点像に関して、一層高い重みを得る。付加的な観察光路によってコンパクト性は維持されなくなるが、特殊な適用例の場合には計測改善の方が優先される。
【0015】
更に本発明は、投射光路と観察光路との間に所定の三角測量角度をもって三角測量法に基づいて計測する形式の、医科的標本、特に歯牙模型を計測する方法に関する。本発明の計測法の特徴とするところは、第1工程で位置検出センサを駆動装置によって投射方向に動かして、被計測物体を、作業距離aに所属する領域+/−Bの内部にもたらし、第2工程で前記位置検出センサを被計測物体に沿って動かし、第3工程では、前記位置検出センサによって発生した測定信号が、前記作業距離aに所属する領域+/−B内に位置しているか否かを検査し、測定値が該領域B外に位置する場合には第4工程において前記位置検出センサの位置を変化して該位置検出センサを前記領域+/−B内に位置させ、殊に実質的に前記作業距離aに達するようにし、第5工程で測定値を発生させ、次いで被計測物体の位置を、前記位置検出センサの位置と該位置検出センサの測定値とから算定する点にある。このような方法上の本発明の構成手段によって、僅少な三角測量角度から生じる欠点を補正することが可能である。ダミー・プラウ(Scheinpflug)条件に基づく位置決めが空間的な理由から不可能であり、これによって作業領域が著しく制約されるにも拘わらず、充分な精度で測定を行うことが可能である。
【0016】
観察ビームがほぼ一定の信号を発生するように投射ビームの照射出力を制御し、特にフォトダイオード受光アレーにおける信号振幅がほぼ一定になるようにレーザ−ダイオードを制御するのが有利である。
【0017】
測定精度を向上させるために、一方の受光ユニットへの入射強度及び/又は投光ユニットによって発生された光点の半値幅を測定し、かつ、前記入射強度及び/又は半値幅が標準範囲内にない場合には測定値をマーキングするのが有利である。
【0018】
本発明の有利な構成では、システム誤差を伴う測定値は、擬似値としてマーキングされ、かつ後の評価ルーチンによって相応に解釈される。これによって誤った測定データが最終結果に伝送される不都合が回避される。
【0019】
測定精度を改善するために、各測定前に妨害光を計測し、かつ該妨害光を測定値の決定時に補償することも可能である。
【0020】
被計測物体を先ず大まかに走査して出力器に提供し、次いで特定領域を選出し、かつ精密計測をこの領域に制限するのが有利である。これは、被計測物体全体を受容する必要がないので、時間的な顕著な利得を意味する。
【0021】
更にまた粗計測に基づいて、相互作用的な工程を行い、それによって本来の計測工程を背景で進行させるのも有利である。
【0022】
【発明の実施の形態】
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【0023】
図1の概略図では、修復歯牙用嵌合体を製作するための本発明の装置の1実施形態の全体的な配置構成が図示されている。該装置は、嵌合体を製作するのに重要な3つの構成要素、つまり取付け装置1、計測装置(センサ)2及び加工装置3を全て有している。
【0024】
取付け装置1は、嵌合体の模型又は、該嵌合体を後に嵌入しようとする対象物の模型を取付けるために使用される一方、(或いは択一的に)前記嵌合体を製作しようとする適当な材料から成るワーク素材を取付けるために使用される。前記模型は、嵌合体もしくは対象物の雄型又は雌型であることができる。
【0025】
装置は、歯牙対象物としての歯牙標本(形成歯牙)4の雄型と共に図示されている。取付け装置1は模型の回転及び縦送りを可能にする。
【0026】
計測装置(センサ)2は主として、取付け装置1内に保持された歯牙対象物4に向かって方位づけ可能な、シャープに集束された光ビーム10を発生する光源と、前記光ビーム10によって歯牙対象物4上に投射された光点を結像する受光器とから成っており、これは投射光路10と観察光路11とによって表されている。
【0027】
加工装置3は主として、スピンドル装置から成っており、該スピンドル装置のスピンドルの一端は加工室5内へ侵入して工具支持ヘッド6を有している。該工具支持ヘッド6は工具7を装備し、かつスピンドル軸線8に沿って長手方向に運動可能かつスピンドル軸線8を中心として回転運動可能であり、この長手方向運動及び回転運動は共に矢印によって示唆されている。
【0028】
図2には、個々の構成群を備えた計測装置(センサ)が、構造例として図示されている。ケーシング12内には、レーザ−ダイオード13が視準光学素子14及び作動制御素子15と共に収容されており、該作動制御素子は投射光路を発生かつ制御する。
【0029】
投射光路10内には、レーザ−ダイオード13から出射するビームを変向するためのプリズム16が配置されており、これによって直角変向が行われる。レーザビームは窓17を介してケーシング12から放出し、前記窓17を通って観察光路11もガイドされる。その場合、観察光路11と投射光路10との間には三角測量角度αが形成されており、該三角測量角度は図示例では7゜であるが、5゜よりも小であるのが有利である。この三角測量角度αは、歯牙標本のキャビティ側面の許容傾斜度を決定し、該キャビティ側面はなお充分精確に計測することができる。
【0030】
歯牙対象物4によって反射されたレーザ光は、観察光路11を介して窓17を通ってケーシング12内へガイドされ、かつ、光線が投射光路10に対してほぼ平行に経過するようにプリズム18によって変向される。
【0031】
観察光路11内には、観察光路と投射光路とを通る平面に対して垂直方向の平面内で焦点位置を変化させる1つの円柱レンズ19が配置されているので、受光器20内に存在するアレー(つまり相互に並列的に位置していて個別に評価可能な多数の画素=ピクセルから成るアレー)がビーム円錐体の領域内に確実に位置することになる。
【0032】
受光器20は評価ユニット21を備え、該評価ユニットにおいて、受光ユニットに当る強度及び、投光ユニットによって発生された光点の半値幅が測定され、かつ該評価ユニットによって投光ユニットの照射出力が制御されて、受光ユニットにおいて一定の信号を生ぜしめるようにし、その場合レーザ−ダイオードは、信号振幅がほぼ一定になるように制御されている。
【0033】
図3には、光点22に対する円柱レンズ19の作用が概略的に図示されている。直径dを有する光点22が、投射光路のレーザビームによって歯牙対象物4上に発生される。該光点はライン23を通って受光アレー25上に結像される。円柱レンズ19の付加的な使用によって、受光アレー25の方向に対して垂直な方向で拡径が得られる。その場合、前記直径は受光アレーに対して平行には不変的に小さいのが理想的である。光点22が軽度の調整狂いによって画素24に的中しなくなるような事態が前記拡径によって回避される。
【0034】
並列的に配置された種々の画素を有する受光アレー25の作業態様は、図4に基づいて明らかになる。受光アレー25には、主ビーム11.1と、例えば歯牙対象物4のエッジにおける反射によって発生する二次ビーム11.2とが的中する。測定信号の評価時に、画素26の測定値を抑圧し、かつ専ら画素27の測定値のみを、場合によってはその近傍測定値を考慮することが可能であり、これによって擬似測定値は排除される。
【0035】
更に図4から判るように、観察光路11が、受光アレー25の予め確定された外域に達した場合に、センサは対象物に対して接近運動又は離隔運動を行い、この運動に基づいて、次のステップの測定信号が、作業間隔a内もしくは領域+B/−B内になお位置することが保証され、これによって該測定信号は受光アレー25上で相応の特定画素域に的中することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】研削機の研削室の内部に配置されたセンサの概略図である。
【図2】図1に示した装置のセンサの構造例の斜視図である。
【図3】受光器領域において拡張される観察光路の概略図である。
【図4】センサの位置制御と妨害光線の抑圧を表す概略図である。
【符号の説明】
1 取付け装置、 2 位置検出センサとしての計測装置、 3 加工装置、4 歯牙対象物又は歯牙標本(形成歯牙)、 5 加工室、 6 工具支持ヘッド、 7 工具、 8 スピンドル軸線、 10 投射光路、 11 観察光路、 11.1 主ビーム、 11.2 二次ビーム、 12 ケーシング、 13 レーザ−ダイオード、 14 視準光学素子、15 作動制御素子、 16 プリズム、 17 窓、 18 プリズム、 19 円柱レンズ、 20 受光器、 21 評価ユニット、 22 光点、 23 ライン、 24 画素(ピクセル)、 25 受光アレー、 26,27 画素(ピクセル)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device and method for producing medical tooth specimens (formed teeth), in particular tooth models.
[0002]
[Prior art]
The tooth model is characterized by steep walls and fine structures, and the tooth model may contain narrow and deep holes. Further, when measuring a tooth model, it is necessary to accurately grasp the edge and the steep slope surface.
[0003]
Based on European Patent Application No. 0455855, it is known to measure a tooth model according to a triangulation method with a predetermined parallax angle between the projection optical path and the observation optical path as small as possible. During the measurement, the model is scanned in a spiral shape by a triangulation sensor placed in a stationary manner with sufficient accuracy. It is also known to equip one of the tool support heads with such an optical measuring device so that the sensor can be brought into an optimum measuring position via a defined movement. The movement of the tool spindle is known and is superimposed as a correction amount on the original sensor measurement. An example of a sensor used is a focus detection sensor, and the method of forming the measurement process itself remains unresolved.
[0004]
Based on the brochure “Dental CAD / CAM GN-I” of GC Corporation (Tokyo), restoration tooth measurement is known, and in this case, the laser sensor can measure the restoration tooth by 5-axis measurement. The measurement unit is an independent component part of a machine group for creating a restoration tooth, and the machine group includes an independent grinding machine and a computer for process control.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to measure a medical object, particularly a model of a tooth specimen, in a simple manner.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Equipped with a position detection sensor movable in the projection direction having a light projecting unit and a light receiving unit, a specific triangulation angle is provided between the projection light path of the light projecting unit and the observation light path of the light receiving unit, And the constituent means of the present invention that solves the above-mentioned problem in a medical object of the type in which the projection optical path is oriented parallel to the movement direction of the position detection sensor, particularly a tooth specimen model, The triangulation angle is smaller than 10 ° to 5 °, and the light receiving unit has a light receiving array composed of a plurality of pixels that are positioned in parallel with each other and can be individually evaluated. A means for expanding the beam in a direction perpendicular to the light receiving array is arranged in the observation optical path.
[0007]
【The invention's effect】
In summary, according to the present invention, the triangulation angle is made smaller than 10 °, particularly preferably smaller than 5 °, so that the inside of the tooth cavity can be measured sufficiently accurately, and therefore the tooth Edges and steep slopes can be detected accurately. In addition, the light receiving unit has a light receiving array made up of a plurality of pixels that are positioned in parallel to each other and can be individually evaluated, and the pixels are designed to cooperate with the signal processing device, thereby reducing the beam center of gravity. In the case of determination, it is possible to reduce double reflection and spread of the light spot at the edge, and thus it is possible to avoid the disadvantages of a widely used position detection sensor (PSD = Position Sensitive Device). A CCD or photodiode is advantageous, which limits the determination of the beam centroid to the calculation of a small number of pixels. Furthermore, according to the present invention, in order to compensate for the azimuth alignment error of the observation optical path with respect to the array of the light receiving unit, means for expanding the beam in the direction perpendicular to the light receiving array is provided in the observation optical path. Has been placed. In this case, the position detection sensor is movable in the projection direction so as to measure the same point of the object within the range of measurement accuracy during movement in the projection direction.
[0008]
When means for changing the optical path is arranged in the projection optical path and / or the observation optical path, it is sufficient to arrange the light projecting unit and / or the light receiving unit even though the triangulation angle is small. Space is obtained.
[0009]
Based on the fact that the position detection sensor is movable in the projection direction, it is sufficient if the measurement range of the position detection sensor is at most 1/10 of the maximum dimension of the object to be measured in the projection direction.
[0010]
In an advantageous configuration, the light projecting unit comprises a laser-diode having a collimating optical element and an operation control element of the laser-diode, and the irradiation output is controlled by a pulse width modulation (PWM) type operation control element, The impact coefficient of the PWM actuating element is calculated from the signal of the light receiver. Pulse width modulation means that the average laser intensity is set by the time ratio between the operatively connected laser and the interrupted laser.
[0011]
The collimating optical element is composed of a lens that focuses the laser beam at a specific point.
[0012]
The invention further relates to a device for detecting a medical object (specimen) provided with a position detection sensor, in which case the position detection sensor is arranged in a casing, in which the projection optical path and / or Alternatively, a window for the observation optical path is provided, and the window is set to a temperature higher than the ambient temperature.
[0013]
The casing is advantageously arranged in the grinding chamber of the grinding machine in a state where it is in close thermal contact with the spindle motor and in close contact with the spindle motor. Due to the intimate thermal contact with the spindle motor, the main heat source during the grinding process, the window is fully subjected to the spindle motor temperature, so that the window haze and thus the sensor's fog under the humid and warm conditions in the grinding machine grinding chamber. Measurement errors are avoided.
[0014]
By using two light receiving units, it is possible to improve the measurement accuracy, particularly in the edge measurement area. In this case, it is advantageous that both light receiving units are arranged mirror-symmetrically with respect to the projection optical path, and this configuration cancels the asymmetric geometry of the triangulation method. In the case of a receiver signal, a signal that is more in each case gets a higher weight, for example for higher intensity or for a clearer focus image. Although the compactness is not maintained by the additional observation optical path, in the case of a special application example, the measurement improvement is given priority.
[0015]
Furthermore, the present invention relates to a method for measuring a medical specimen, particularly a tooth model, in the form of measurement based on a triangulation method with a predetermined triangulation angle between a projection optical path and an observation optical path. The measurement method of the present invention is characterized in that in the first step, the position detection sensor is moved in the projection direction by the driving device, and the object to be measured is brought into the area +/− B belonging to the work distance a, In the second step, the position detection sensor is moved along the object to be measured, and in the third step, the measurement signal generated by the position detection sensor is located in the region +/− B belonging to the working distance a. If the measured value is located outside the area B, the position of the position detection sensor is changed in the fourth step so that the position detection sensor is located within the area +/− B. In particular, the working distance a is substantially reached, a measurement value is generated in the fifth step, and then the position of the object to be measured is calculated from the position of the position detection sensor and the measurement value of the position detection sensor. In the point. By means of the construction of the present invention on such a method, it is possible to correct the disadvantages arising from a small triangulation angle. Positioning based on the Scheinpflug condition is not possible for spatial reasons, and this makes it possible to perform measurements with sufficient accuracy, although the working area is significantly restricted.
[0016]
It is advantageous to control the irradiation power of the projection beam so that the observation beam generates a substantially constant signal, and in particular to control the laser-diode so that the signal amplitude in the photodiode light receiving array is substantially constant.
[0017]
In order to improve the measurement accuracy, the incident intensity to one light receiving unit and / or the half width of the light spot generated by the light projecting unit is measured, and the incident intensity and / or the half width is within a standard range. If not, it is advantageous to mark the measured value.
[0018]
In an advantageous configuration of the invention, measured values with system errors are marked as pseudo values and interpreted accordingly by a later evaluation routine. This avoids the inconvenience of incorrect measurement data being transmitted in the final result.
[0019]
In order to improve the measurement accuracy, it is also possible to measure the disturbing light before each measurement and to compensate for the disturbing light when determining the measurement values.
[0020]
It is advantageous to first scan the object to be measured roughly and provide it to the output device, then select a specific area and limit the precision measurement to this area. This means a significant gain in time since it is not necessary to accept the entire object to be measured.
[0021]
Furthermore, it is also advantageous to perform an interactive process based on the coarse measurement, thereby allowing the original measurement process to proceed in the background.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
The schematic diagram of FIG. 1 illustrates the general arrangement of one embodiment of the device of the present invention for making a restoration tooth fitment. The apparatus has all three components that are important for producing a fitting body, that is, an attachment device 1, a measuring device (sensor) 2, and a processing device 3.
[0024]
The attachment device 1 is used for attaching a model of a fitting body or a model of an object to be fitted later, or (alternatively) suitable for producing the fitting body. Used to attach workpiece material made of material. The model can be a male or female model of a fitting or object.
[0025]
The device is shown with a male mold of a tooth specimen (formed tooth) 4 as a tooth object. The mounting device 1 enables rotation and vertical feed of the model.
[0026]
The measuring device (sensor) 2 mainly includes a light source for generating a sharply focused
[0027]
The processing device 3 is mainly composed of a spindle device, and one end of the spindle of the spindle device enters the processing chamber 5 and has a tool support head 6. The tool support head 6 is equipped with a tool 7 and is movable longitudinally along the spindle axis 8 and is rotatable about the spindle axis 8, both of which are indicated by arrows. ing.
[0028]
In FIG. 2, a measuring device (sensor) having individual configuration groups is illustrated as a structural example. A
[0029]
In the projection
[0030]
The laser light reflected by the tooth object 4 is guided into the
[0031]
In the observation optical path 11, one
[0032]
The
[0033]
FIG. 3 schematically shows the action of the
[0034]
The working mode of the
[0035]
Further, as can be seen from FIG. 4, when the observation optical path 11 reaches the predetermined outer region of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a sensor disposed inside a grinding chamber of a grinding machine.
FIG. 2 is a perspective view of a structural example of a sensor of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic view of an observation optical path extended in a light receiver region.
FIG. 4 is a schematic diagram showing sensor position control and suppression of interfering rays.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mounting apparatus, 2 Measuring apparatus as a position detection sensor, 3 Processing apparatus, 4 Tooth object or tooth specimen (formation tooth), 5 Processing chamber, 6 Tool support head, 7 Tool, 8 Spindle axis, 10 Projection optical path, 11 Observation optical path, 11.1 main beam, 11.2 secondary beam, 12 casing, 13 laser-diode, 14 collimating optical element, 15 operation control element, 16 prism, 17 window, 18 prism, 19 cylindrical lens, 20
Claims (17)
三角測量角度(α)が10゜よりも小であり、受光ユニット(18〜21)が、互いに並列的に位置していて個別に評価可能な複数の画素(24,26,27)から成る受光アレー(25)を有し、前記画素が信号処理装置(21)と協働するようになっており、かつ観察光路(11)内には、前記受光アレー(25)に対して垂直な方向にビームを拡げるための手段(19)が配置されていることを特徴とする、医科的対象物を検出する装置。Equipped with a position detection sensor (2) movable in the projection direction having a light projecting unit (13-15) and a light receiving unit (18-21), and a projection light path (10) of the light projecting unit (13-15) A specific triangulation angle (α) is provided between the light receiving unit (18-21) and the observation optical path (11), and the projection optical path (10) is moved by the movement of the position detection sensor (2). In an apparatus for detecting a medical object of a type oriented parallel to a direction,
Are small even Ri triangulation angle (alpha) is 10 ゜Yo, receiving unit (18-21) is comprised of a plurality of pixels that can be individually evaluated (24, 26, 27) have parallel manner positions from each other A light receiving array (25) is provided, the pixels cooperate with the signal processing device (21), and a direction perpendicular to the light receiving array (25) in the observation optical path (11) A device for detecting a medical object, characterized in that means (19) for expanding the beam are arranged on the medical object.
第1工程で位置検出センサ(2)を駆動装置によって投射方向(8)に動かして、被計測物体(4)を、作業距離(a)に所属する領域(+/−B)の内部にもたらし、第2工程で前記位置検出センサ(2)を被計測物体(4)に沿って動かし、第3工程では、前記位置検出センサ(2)によって発生した測定信号が、前記作業距離(a)に所属する領域(B)内に位置しているか否かを検査し、測定値が該領域(B)外に位置する場合には第4工程において前記位置検出センサ(2)の位置を変化して実質的に前記作業距離(a)に達するようにし、第5工程で測定値を発生させ、次いで被計測物体の位置を、前記位置検出センサ(2)の位置と該位置検出センサ(2)の測定値とから算定することを特徴とする、医科的標本を計測する方法。 Using the apparatus according to any one of claims 1 to 10 , a predetermined triangulation angle (α) is measured between the projection optical path (10) and the observation optical path (11) based on the triangulation method. format, a method for measuring medical specific targets present,
In the first step, the position detection sensor (2) is moved in the projection direction (8) by the driving device to bring the object to be measured (4) into the region (+/− B) belonging to the working distance (a). In the second step, the position detection sensor (2) is moved along the object to be measured (4). In the third step, the measurement signal generated by the position detection sensor (2) is applied to the working distance (a). It is checked whether or not it is located in the area (B) to which it belongs, and if the measured value is located outside the area (B), the position of the position detection sensor (2) is changed in the fourth step. Substantially the working distance (a) is reached, a measurement value is generated in the fifth step, and then the position of the object to be measured is determined between the position of the position detection sensor (2) and the position detection sensor (2). Measuring medical specimens characterized by calculation from measured values .
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US11648095B2 (en) * | 2017-08-10 | 2023-05-16 | D4D Technologies, Llc | Intra-oral scanning device |
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US4184175A (en) * | 1977-02-09 | 1980-01-15 | The Procter & Gamble Company | Method of and apparatus for optically detecting anomalous subsurface structure in translucent articles |
US4575805A (en) * | 1980-12-24 | 1986-03-11 | Moermann Werner H | Method and apparatus for the fabrication of custom-shaped implants |
US4764012A (en) * | 1981-07-28 | 1988-08-16 | Hans Ryden | Device for determining the displacement of a tooth between two different examinations made on separate occasions |
US4838696A (en) * | 1983-01-28 | 1989-06-13 | Diffracto Ltd. | Pulsed robotic inspection |
JPS6186606A (en) * | 1984-10-05 | 1986-05-02 | Hitachi Ltd | Configuration measuring method without contact |
US5051823A (en) * | 1988-01-28 | 1991-09-24 | Fuji Optical Systems, Inc. | Dental instrument including laser device and electronic video dental camera |
JP2784690B2 (en) * | 1990-03-13 | 1998-08-06 | コムデント ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Mouth space measuring method and apparatus for implementing the method |
EP0455855B1 (en) * | 1990-05-09 | 1995-04-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for the manufacture of medical in particular dental, prosthesis |
DE9013454U1 (en) * | 1990-08-29 | 1992-01-09 | Siemens Ag, 8000 Muenchen, De | |
DE4109483A1 (en) * | 1991-03-22 | 1992-09-24 | Zeiss Carl Fa | METHOD AND DEVICE FOR DETECTING EDGES AND HOLES WITH AN OPTICAL PROBE HEAD |
US5521707A (en) * | 1991-08-21 | 1996-05-28 | Apeiron, Inc. | Laser scanning method and apparatus for rapid precision measurement of thread form |
JPH05180629A (en) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | I N R Kenkyusho:Kk | Three-dimensional-shape measuring apparatus |
JPH07286845A (en) * | 1991-12-26 | 1995-10-31 | I N R Kenkyusho:Kk | Method and instrument for measuring three-dimensional shape |
JPH05332731A (en) * | 1992-05-29 | 1993-12-14 | Nikon Corp | Form measuring device |
DE4218219C2 (en) * | 1992-06-03 | 1998-05-07 | Geyer Medizin Und Fertigungste | Device for the contactless measurement of a difficult to access, three-dimensional medical or dental object |
US5338198A (en) * | 1993-11-22 | 1994-08-16 | Dacim Laboratory Inc. | Dental modeling simulator |
JPH07181022A (en) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Nikon Corp | Three-dimensional profile measuring apparatus |
ATE189321T1 (en) | 1994-03-07 | 2000-02-15 | Intecu Ges Fuer Innovation Tec | DEVICE AND METHOD FOR THE NON-CONTACT MEASURING THREE-DIMENSIONAL OBJECTS BASED ON OPTICAL TRIANGULATION |
DE19504126A1 (en) * | 1995-02-08 | 1996-08-14 | Intecu Ges Fuer Innovation Tec | Contactless measurement of three=dimensional objects using optical triangulation |
DE4407518C2 (en) * | 1994-03-07 | 1996-01-18 | Intecu Ges Fuer Innovation Tec | Process for the contactless measurement of three-dimensional objects based on optical triangulation |
JPH08233519A (en) * | 1995-02-24 | 1996-09-13 | Nikon Corp | Three-dimensional shape measuring apparatus |
US5671056A (en) * | 1995-05-11 | 1997-09-23 | Technology Research Association Of Medical & Welfare Apparatus | Three-dimensional form measuring apparatus and method |
DE19534590A1 (en) * | 1995-09-11 | 1997-03-13 | Laser & Med Tech Gmbh | Scanning ablation of ceramic materials, plastics and biological hydroxyapatite materials, especially hard tooth substance |
US5760906A (en) * | 1995-12-27 | 1998-06-02 | Technology Research Association Of Medical And Welfare Apparatus | Shape measurement apparatus and method |
US5671055A (en) * | 1996-01-23 | 1997-09-23 | Acushnet Company | Apparatus, system and method for laser measurement of an object shape |
US5737085A (en) * | 1997-03-19 | 1998-04-07 | Systems & Processes Engineering Corporation | Precision optical displacement measurement system |
JP3866834B2 (en) * | 1997-05-22 | 2007-01-10 | 株式会社不二越 | Dental prosthesis manufacturing equipment |
JPH11264722A (en) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Yuusuke Nonomura | Three-dimensional measuring device |
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